CN117488557B - 一种抑制结露和粉尘附着的滤袋及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及滤袋技术领域,公开了一种抑制结露和粉尘附着的滤袋及其加工工艺;包括以下步骤:将胶凝剂置于水中,加热至80‑85℃搅拌8‑12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2‑4h,得到涂料A;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110‑120℃烘箱中烘焙20‑30min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋。
Description
技术领域
本发明涉及滤袋技术领域,具体为一种抑制结露和粉尘附着的滤袋及其加工工艺。
背景技术
袋式除尘器因其除尘效率高,结构简单,维护方便等优点,被广泛应用于燃煤电厂、钢铁、水泥、金属冶炼、玻璃等行业。但是由于实际不同的现场工况复杂,油、水汽、温度等各种因素造成的滤袋失效问题层出不穷,“糊袋”就是其中最典型的问题之一。“糊袋”是除尘布袋在长期运行的过程中,在含湿度高或者油性物质与接触时,灰尘粘附在滤袋迎尘面或内部,造成透气性急剧降低,除尘器运行阻力急剧升高的现象。
“糊袋”问题是目前失效的一大痛点。目前行业内主要通过对进行聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍、涂层、拒水防油剂、覆PTFE膜等方法来提高滤袋的抗糊袋性能。但是单纯依靠PTFE乳液浸渍、涂层的方法,糊袋问题依旧不能得到有效的改善。拒水防油剂种类太多,且部分拒水防油剂拒油效果较差,对油性烟气抵抗性较差,在高温下容易失效,导致糊袋问题解决出现困难,PTFE覆膜在使用一段时间后,经过粉尘的长期冲刷,也会出现膜的破损、且防油性较差。
如专利CN102392355A公开了一种拒水防油易清灰制备方法,该方法采用PTFE乳液与长链烷基硅油进行复合对进行普通的浸渍处理,该整理方式采用PTFE乳液的拒水防油性进行抗糊袋处理。但是实际情况是,PTFE乳液具有一定的拒水防油效果,但是和本案的能够抑制糊袋的效果相比还有较大的差距,因此该专利方法处理的会导致在实际的现场使用时会因为湿度或者油气而轻易造成糊袋。
因此,发明一种抑制结露和粉尘附着的滤袋及其加工工艺具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制结露和粉尘附着的滤袋及其加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,包含以下步骤:
S1:将氢氧化钾加入八甲基环四硅氧烷中,加热至100-105℃反应2-2.5h,加入2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷,继续保温反应2-2.5h,旋蒸,得到乙烯基聚硅氧烷;将乙烯基改性纤维素纳米晶、乙烯基聚硅氧烷、硬脂酰乳酰乳酸钠搅拌均匀,加入去离子水乳化,得到乳液A;将十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀,加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、二乙二醇二乙烯基醚乳化,得到乳液B;将乳液B加热至65-75℃,加入乳液A、过硫酸铵,加热至80-85℃反应2-3h,调节pH至中性,得到乳液C;将纤维素纳米晶加入乳液C中,搅拌均匀,得到胶凝剂;
S2:将胶凝剂置于水中,加热至80-85℃搅拌8-12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2-4h,得到涂料A;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110-120℃烘箱中烘焙20-30min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋。
进一步的,所述乙烯基改性纤维素纳米晶的制备方法,包括以下步骤:
将微晶纤维素加入64wt%硫酸溶液中,加热至45-50℃反应1.5-2h,加入冰水终止反应,离心,透析至中性,冷冻干燥,得到纤维素纳米晶;将纤维素纳米晶加入N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀,氮气氛围下加热至105-110℃,加入甲基丙烯酸酐、吡啶,反应5-6h,离心,洗涤,冷冻干燥,得到乙烯基改性纤维素纳米晶;
纤维素纳米晶:甲基丙烯酸酐的质量比为1:(55-60);所述吡啶的加入量为纤维素纳米晶、甲基丙烯酸酐总质量的2-2.5wt%。
进一步的,八甲基环四硅氧烷:2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷的质量比为(4-5):1;所述氢氧化钾加入量为八甲基环四硅氧烷质量的0.1-0.15wt%;
所述乳液A中各组分占比按质量分数计,乙烯基改性纤维素纳米晶3-5份,乙烯基聚硅氧烷3-5份,硬脂酰乳酰乳酸钠2-3份,去离子水20-30份;所述乳液B中各组分占比按质量分数计,十二烷基苯磺酸钠0.8-1份,丙烯酸丁酯12-15份,甲基丙烯酸甲酯8-10份,甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵1-2份,二乙二醇二乙烯基醚0.1-0.2份,去离子水40-50份;所述胶凝剂中,纤维素纳米晶加入量为乳液C质量的0.5-2wt%;
进一步的,所述防污剂的制备方法,包括以下步骤:
将聚二甲基硅氧烷、甲苯、Karstedt催化剂搅拌均匀,备用;聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲苯,加热至回流状态10-15min,缓慢加入先前聚二甲基硅氧烷混合物中,加热至90-95℃反应2-2.5h,旋蒸,萃取,加入三乙氧基氢硅烷,保温反应1.5-2h,得到乙氧基封端多嵌段聚合物;将乙氧基封端多嵌段聚合物、正硅酸乙酯、辛基三乙氧基硅烷搅拌均匀,调节pH至3-4,加热至60-65℃,反应30-45min,缓慢滴加去离子水,水解缩聚反应5-6h,得到防污剂。
进一步的,所述聚二甲基硅氧烷:聚乙二醇二甲基丙烯酸酯:三乙氧基氢硅烷的质量比为1:(1.42-1.89):(1.29-1.71);乙氧基封端多嵌段聚合物:正硅酸乙酯:辛基三乙氧基硅烷的质量比为3:(1.5-2):(1.5-2)。
进一步的,所述拒水防油剂的制备方法,包括以下步骤:
将异佛尔酮二异氰酸酯加热至30-35℃预热,加入甲基丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡保温反应6-6.5h;继续加热至80-85℃,加入2-全氟辛基乙醇、二月桂酸二丁基锡保温反应3-3.5h;得到含氟单体;将含氟单体加入乙酸丁酯中,氮气氛围下加入偶氮二异丁腈,加热至65-70℃反应9-10h,纯化,干燥,得到含氟聚合物;将磷酸二氢铝加入含氟聚合物中,搅拌均匀,得到拒水防油剂;
进一步的,所述异佛尔酮二异氰酸酯:甲基丙烯酸羟乙酯:2-全氟辛基乙醇的摩尔比为1:1:1;所述偶氮二异丁腈加入量为含氟单体质量0.3-0.4wt%;所述含氟聚合物:磷酸二氢铝的质量比为(6-8):(2-4)。
进一步的,所述涂层A中,无机颗粒附着克重为5-20g/m2,胶凝剂附着克重为1-5g/m2;
进一步的,所述无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比≥90%。
进一步的,无机颗粒附着厚度为滤袋涂层整体厚度的0-30%
进一步的,所述涂层B中,拒水防油剂附着克重为1-5g/m2,防污剂附着克重为1-10g/m2;优选的,涂层B中,拒水防油剂附着克重为2-4g/m2,防污剂附着克重为3-7g/m2。
进一步的,所述无机颗粒为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙中任意一种或多种组合;所述滤袋为针刺毡、水刺毡、纺粘无纺布中任意一种;优选的无机颗粒为二氧化钛。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明采用拒水防油剂、防污剂、胶凝剂以及无机颗粒对滤袋进行处理,可以提高的拒水防油性能,较常规产品对糊袋性能明显有较好的改善效果,粉尘去除比例能够达到96%,并且在高温下不会发生失效。同时,无机颗粒能够起到预涂粉饼层的作用,和相同构造未处理前相比,能够将的出口浓度降低20~50%,循环时间延长10%以上。
本发明将甲基丙烯酸酐与纤维素纳米晶通过酸酐酯化反应,成功制备得到乙烯基改性纤维素纳米晶。将乙烯基改性纤维素纳米晶、乙烯基聚硅氧烷、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵参与聚合反应;将乙烯基改性纤维素纳米晶引入胶凝剂中,利用自身优异的力学性能和较大的比表面积,在聚合过程中具有交联点的作用,大大提高了胶凝剂的力学性能;但由于交联网络的形成导致分子链运动受限,表现出断裂伸长率的降低;本发明将乙烯基硅氧烷引入胶凝剂中,利用其自身的高度柔顺的有机硅链段,增强胶凝剂的韧性,提高断裂伸长率的同时能够帮助无机颗粒在胶凝剂中分散,帮距无机颗粒均匀的附着在滤袋表面、浅层部位,可以起到“预涂层”的作用,从而提高的过滤性能,并能直接抵抗初始湿度,油性较大的烟气。乙烯基改性纤维素纳米晶与乙烯基硅氧烷协同作用进一步提高了胶凝剂的耐热性能,大大提高滤袋的应用场景。
本发明在胶凝剂中还加入了未经改性的纤维素纳米晶,经过硫酸水解制备的纤维素纳米晶,其表面具有较高的电荷密度,一方面,表面携带的负电荷在与防污剂、拒水防油剂接触时,他们之间发生静电排斥,有效改善防污剂、拒水防油剂在相分离过程中团聚现象的发生,大大提高防污剂、拒水防油剂粒子在涂层A表面的分散性能,减小粒子尺寸,使得构筑的涂层表面微纳米结构更加精细,有效提高表面粗糙程度,进一步提高疏水疏油、防污性能;另一方面,利用纤维素纳米晶之间的静电斥力、空间位阻进一步提高乙烯基改性纤维素纳米晶、无机颗粒在胶凝剂中的分散性能。
本发明以聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为主要原料通过硅氢加成制备得到一种防污剂,该防污剂兼顾了聚乙二醇二甲基丙烯酸酯抗蛋白吸附性能和聚二甲基硅氧烷低表面能、高污损脱附性能;以乙烯基三乙氧基硅烷封端,与正硅酸乙酯、辛基三乙氧基硅烷、去离子水水解缩聚,一方面,进一步提高滤袋的热稳定性能、疏水性能;另一方面,硅羟基的引入提高了涂料B与涂层A之间的结合力。
本发明以异佛尔酮二异氰酸酯为刚性单体,其两端的异氰酸酯基团分别与甲基丙烯酸羟乙酯、2-全氟辛基乙醇中的羟基反应,接着在催化剂帮助下自聚,最后与磷酸二氢铝共混,制备得到一种含有刚性单元的含氟拒水防油剂。磷酸二氢铝的加入进一步提高滤袋的耐热性能。胶凝剂分子结构中的季铵盐链段与防污剂、疏水拒油剂链段均不相容,能够促使两者发生微相分离,帮助防污剂中的聚二甲基硅氧烷柔性链段像涂层表面方向迁移;拒水防油剂中的含氟基团,在受热过程中也同样会像涂层表面方向迁移;涂层表面重排;一方面,聚二甲基硅氧烷亲水性质能够增强涂层的抗蛋白吸附、防污性能,含氟基团低表面自由能性能能够增强涂层的疏水性能,两者协同作用进一步提高了涂层的疏油疏水、防污性能;另一方面,含氟基团向表面迁移过程中会带着结构中的刚性单元异佛尔酮二异氰酸酯向表面迁移,能够与柔性链段聚二甲基硅氧烷协同作用,大大提高滤袋涂层韧性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中,微晶纤维素粒径为25µm,购自上海麦克林生化科技股份有限公司;聚二甲基硅氧烷Mn=500,购自Sigma-Aldrich;聚乙二醇二甲基丙烯酸酯Mn=500,购自阿拉丁试剂有限公司;防污剂购自浙江传化集团有限公司;拒水防油剂购自苏州捷胜新材料有限公司;胶凝剂购自广州盈瑞化工科技有限公司;无机颗粒购自上海亮江钛白化工制品有限公司其余原料均为市售。
所述乙烯基改性纤维素纳米晶的制备方法,包括以下步骤:
将微晶纤维素加入64wt%硫酸溶液中,加热至45℃反应1.5h,加入冰水终止反应,离心,透析至中性,冷冻干燥,得到纤维素纳米晶;将3g纤维素纳米晶加入150mLN,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀,氮气氛围下加热至105℃,加入180g甲基丙烯酸酐、3.66g吡啶,反应5h,离心,洗涤,冷冻干燥,得到乙烯基改性纤维素纳米晶。
实施例1:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为3:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为1.5g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例2:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为9:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为4.5g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例3:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例4:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:4:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为2g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例5:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:18:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为9g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例6:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙2min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为35%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例7:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为75%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例8:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为8%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例9:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为25%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为1.5g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例10:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为6,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例11:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:1:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例12:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:12:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例13:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为85%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例14:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为1:4:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例15:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为0.5:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为0.5g/m²的。
实施例16:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为5.5:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为5.5g/m²的。
实施例17:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为5000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
实施例18:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:将0.4g氢氧化钾加入4g八甲基环四硅氧烷中,加热至100℃反应2h,加入1g2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷,继续保温反应2h,旋蒸,得到乙烯基聚硅氧烷;将3g乙烯基改性纤维素纳米晶、3g乙烯基聚硅氧烷、2g硬脂酰乳酰乳酸钠搅拌均匀,加入25g去离子水乳化,得到乳液A;将0.8g十二烷基苯磺酸钠加入15g去离子水中搅拌均匀,加入12g丙烯酸丁酯、8g甲基丙烯酸甲酯、1g甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、0.1g二乙二醇二乙烯基醚、25g去离子水乳化,得到乳液B;将乳液B加热至65℃,加入乳液A、0.2wt%过硫酸铵,加热至80℃反应2h,调节pH至中性,得到乳液C;将1wt%纤维素纳米晶加入乳液C中,搅拌均匀,加水稀释,得到胶凝剂;
S2:将5g聚二甲基硅氧烷、50g甲苯、50μL Karstedt催化剂搅拌均匀,备用;7.1g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、50g甲苯,加热至回流状态10min,缓慢加入先前聚二甲基硅氧烷混合物中,加热至90℃反应2h,旋蒸,萃取,加入6.45g三乙氧基氢硅烷,保温反应1.5h,得到乙氧基封端多嵌段聚合物;将3g乙氧基封端多嵌段聚合物、1.5g正硅酸乙酯、1.5g辛基三乙氧基硅烷搅拌均匀,调节pH至3,加热至60℃,反应30min,缓慢滴加去离子水,水解缩聚反应5h,加水稀释,得到防污剂;
S3:将0.1mol异佛尔酮二异氰酸酯加热至30℃预热,加入0.1mol甲基丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡保温反应6h;继续加热至80℃,加入0.1mol2-全氟辛基乙醇、二月桂酸二丁基锡保温反应3h;得到含氟单体;将含氟单体加入乙酸丁酯中,氮气氛围下加入0.3wt%偶氮二异丁腈,加热至65℃反应9h,纯化,干燥,得到含氟聚合物;将3g磷酸二氢铝加入7g含氟聚合物中,搅拌均匀,加水稀释,得到拒水防油剂;
S4:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110-120℃烘箱中烘焙20-30min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋。
其中,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例1:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为0:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110-120℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为0g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例2:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为12:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为6g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例3:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:0:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为0g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例4:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:24:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为50%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为12g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例5:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为10%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例6:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;
S2:取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110℃烘箱中烘焙20min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
其中胶凝剂粘度为2000mPa·s,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8,防污剂中聚硅氧烷衍生物比例为90%,醇类物质比例为15%;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例7:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:将0.4g氢氧化钾加入4g八甲基环四硅氧烷中,加热至100℃反应2h,加入1g2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷,继续保温反应2h,旋蒸,得到乙烯基聚硅氧烷;将3g乙烯基改性纤维素纳米晶、3g乙烯基聚硅氧烷、2g硬脂酰乳酰乳酸钠搅拌均匀,加入25g去离子水乳化,得到乳液A;将0.8g十二烷基苯磺酸钠加入15g去离子水中搅拌均匀,加入12g丙烯酸丁酯、8g甲基丙烯酸甲酯、1g甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、0.1g二乙二醇二乙烯基醚、25g去离子水乳化,得到乳液B;将乳液B加热至65℃,加入乳液A、0.2wt%过硫酸铵,加热至80℃反应2h,调节pH至中性,得到乳液C;将1wt%纤维素纳米晶加入乳液C中,搅拌均匀,加水稀释,得到胶凝剂;
S2:将5g聚二甲基硅氧烷、50g甲苯、50μL Karstedt催化剂搅拌均匀,备用;7.1g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、50g甲苯,加热至回流状态10min,缓慢加入先前聚二甲基硅氧烷混合物中,加热至90℃反应2h,旋蒸,萃取,加入6.45g三乙氧基氢硅烷,保温反应1.5h,得到乙氧基封端多嵌段聚合物;将3g乙氧基封端多嵌段聚合物、1.5g正硅酸乙酯、1.5g辛基三乙氧基硅烷搅拌均匀,调节pH至3,加热至60℃,反应30min,缓慢滴加去离子水,水解缩聚反应5h,加水稀释,得到防污剂;
S3:将0.1mol异佛尔酮二异氰酸酯加热至30℃预热,加入0.1mol甲基丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡保温反应6h;继续加热至80℃,加入0.1mol2-全氟辛基乙醇、二月桂酸二丁基锡保温反应3h;得到含氟单体;将含氟单体加入乙酸丁酯中,氮气氛围下加入0.3wt%偶氮二异丁腈,加热至65℃反应9h,纯化,干燥,得到含氟聚合物;将3g磷酸二氢铝加入7g含氟聚合物中,搅拌均匀,加水稀释,得到拒水防油剂;
S4:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110-120℃烘箱中烘焙20-30min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋。
其中,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
比较例8:一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺:S1:将0.4g氢氧化钾加入4g八甲基环四硅氧烷中,加热至100℃反应2h,加入1g2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷,继续保温反应2h,旋蒸,得到乙烯基聚硅氧烷;将3g乙烯基改性纤维素纳米晶、3g乙烯基聚硅氧烷、2g硬脂酰乳酰乳酸钠搅拌均匀,加入25g去离子水乳化,得到乳液A;将0.8g十二烷基苯磺酸钠加入15g去离子水中搅拌均匀,加入12g丙烯酸丁酯、8g甲基丙烯酸甲酯、1g甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、0.1g二乙二醇二乙烯基醚、25g去离子水乳化,得到乳液B;将乳液B加热至65℃,加入乳液A、0.2wt%过硫酸铵,加热至80℃反应2h,调节pH至中性,加水稀释,得到胶凝剂;
S2:将5g聚二甲基硅氧烷、50g甲苯、50μL Karstedt催化剂搅拌均匀,备用;7.1g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、50g甲苯,加热至回流状态10min,缓慢加入先前聚二甲基硅氧烷混合物中,加热至90℃反应2h,旋蒸,萃取,加入6.45g三乙氧基氢硅烷,保温反应1.5h,得到乙氧基封端多嵌段聚合物;将3g乙氧基封端多嵌段聚合物、1.5g正硅酸乙酯、1.5g辛基三乙氧基硅烷搅拌均匀,调节pH至3,加热至60℃,反应30min,缓慢滴加去离子水,水解缩聚反应5h,加水稀释,得到防污剂;
S3:将0.1mol异佛尔酮二异氰酸酯加热至30℃预热,加入0.1mol甲基丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡保温反应6h;继续加热至80℃,加入0.1mol2-全氟辛基乙醇、二月桂酸二丁基锡保温反应3h;得到含氟单体;将含氟单体加入乙酸丁酯中,氮气氛围下加入0.3wt%偶氮二异丁腈,加热至65℃反应9h,纯化,干燥,得到含氟聚合物;将3g磷酸二氢铝加入7g含氟聚合物中,搅拌均匀,加水稀释,得到拒水防油剂;
S4:取胶凝剂、无机颗粒与水的比例分别为2:5:50;将胶凝剂置于水中,加热至80℃搅拌12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2h,得到涂料A;取拒水防油剂、防污剂与水的比例分别为4:10:40;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110-120℃烘箱中烘焙20-30min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋。
其中,无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比为95%;拒水防油剂C-F键单个循环内C的个数为8;最终制得表面拒水防油剂附着克重为2g/m²,防污剂附着克重为5g/m²,无机颗粒附着克重为10g/m²,无机颗粒附着厚度占比为25%,胶凝剂附着克重为2g/m²的。
试验:拒水性能:依据GB/T4745-2012,取至少18*18cm平整,经调湿后夹持在夹具上(夹具同水平面呈45°角),正面向上,将250ml水迅速而平稳倒入漏斗中,持续喷淋25~30s。停止喷淋后,将夹有试样的夹持器拿开,正面向下呈水平对着固体硬物轻敲一次,随即旋转180°再次敲击一次。最后根据沾水评定等级进行评价。
对于本案来说:拒水效果大于等于4级为合格。
具体试验性能数据见下表1-3。
拒油性能:依据GB/T19977-2014,取20cm*20cm大小样品3块,正面向上平铺在光滑水平面的吸液垫上,从编号1油液开始,以此滴入5小滴在受测试样上(体积约0.05ml),液滴间隔4cm,滴管口距试样面距离6mm高度,以45°角观察液滴30s±2s,根据评价标准及对比图进行评定。
对于本案来说:拒油效果大于等于6级为合格。
具体试验性能数据见下表1-3。
粉尘去除比例:粉尘去除比例是指滤袋表面粉尘初始附着量与最终附着量的差的绝对值与初始附着量的比值。依据GB/T30159.1-2013,准备正方体235cm±5cm翻转箱(含有旋转轴)和试验筒和试样固定片,筒身内径为90±0.5mm,高度50±0.5mm,厚度3±0.5mm,筒壁均匀分布3个长方形孔,每个孔内弧长50±0.5mm,高度80±0.5mm,筒盖与筒身紧密贴合。试样固定片长度与筒身外径周长相同,宽度为93±0.5mm,上面有3个厚度为3±0.5mm的长方体凸起部位。准备试样30cm*12cm,正面朝上放在试样固定片上覆盖3个凸起部位,并包合筒身,向筒底加入50g粉尘,盖好筒盖,固定在旋转轴上,放入翻转箱。翻转200次即停止。取出测试重量,算出初始附着量,然后用脉冲气枪间隔喷吹试样背面10次,间隔为5s,喷吹压力为5bar,再测试重量,算出最终附着量,最后即可算出粉尘去除比例。
对于本案、除尘比例大于等于96%为合格。
具体试验性能数据见下表1-3。
克重增加量:克重增加量是指处理后的试样重量与初始试样重量的差值。取25cm*20cm试样,用天平(精度为0.01g)测试其重量,乘20即得以g/m²表示的单位面积质量。再测试处理后试样的重量,差值即为克重增加量。
具体试验性能数据见下表1-3。
颗粒渗透深度比例:采用扫描电子显微镜(SEM)对滤袋截面进行观察测试,放大倍率为50~600倍,从左到右依次均匀找出5个点测试,标出纤维表面有颗粒附着的厚度的尺寸数值,求出平均值,再算出其与整体厚度的比值。
具体试验性能数据见下表1-3。
VDI3926捕集效率、出口浓度、压损、循环时间:基于VDI3926的标准测定过滤材料的性能,实验样品的尺寸是直径为150mm。喂入的粉尘浓度在5.0±0.5g/m3,过滤风速为2m/mim(风量1.85m3/h)。实验顺序是初期30回+稳定化5000回+最后30回。初期30回和最后30回的方法为:随着运行时间的延长,过滤材料两面的压差会渐渐升高,当压差达到1000Pa时,脉冲空气对过滤材料表面的粉尘进行清灰,然后进行下一个过程,该过程重复进行30回,在实验的过程中记录实验时间(t/s)和压力的变化,同时称量透过过滤材料的粉尘重量M(g)。稳定化过程是指在运行的过程中,以5s为时间间隔对过滤材料进行清灰,清灰压力为5bar,清灰次数为5000回。出口粉尘浓度、捕集效率的计算公式如下:
出口粉尘浓度C=透过过滤材料粉尘的重量M/(1.85×时间t/3600),出口粉尘浓度C的单位为g/m3;
捕集效率=(1-出口粉尘浓度C/5)×100%;
压损为最后30回的最后一回喷吹后设备自动记录的压损;
循环时间为最后30回所花费的总时间。
对于本案来说:VDI出口浓度小于等于0.025mg/Nm3为合格,VDI循环时间大于等于5500s为合格。
具体试验性能数据见下表1-3。
表1
表2
表3
结论:(1)实施例1-7、实施例18数据充分说明,在规定范围内,所得各项性能指标均较好;
(2)由实施例3、8、9可知,在相同条件下,实施例3的醇类物质比例在优选范围内,所得防污能力较好,粉尘去除比例更高。
(3)由实施例3、10可知,实施例3的拒水防油剂C的个数为优选值,所以拒水防油等级更高。
(4)由实施例3、11、12可知,实施例3的无机颗粒附着克重在优选范围内,所得拒水防油等级较高,VDI出口浓度更低,循环时间更长 。
(5)由实施例3、13可知,实施例13无机颗粒比例低于90%,VDI循环时间相对较短。
(6)由实施例3、14可知,实施例14无机颗粒附着厚度较大,VDI循环时间较短。
(7)由实施例3、15、16可知,实施例15、16胶凝剂附着克重或大或小都容易导致VDI出口浓度上升,循环时间相对缩短。
(8)由实施例3、17可知,实施例17胶凝剂粘度过大,导致出口浓度升高,循环时间缩短。
(9)由实施例3,比较例1、2可知,拒水防油剂克重低,拒水防油效果差,拒水防油剂克重过高,粉尘去除能力变差,VDI性能指标较差。
(10)由实施例3,比较例3、4可知,防污剂克重过低,粉尘去除能力非常低,防污剂克重过高,拒水防油剂能力受到影响,拒水防油能力变差,VDI性能指标较差。
(11)由实施例3,比较例5、6可知,聚硅氧烷衍生物比例过低,粉尘去除比例低,聚硅氧烷衍生物比例过高,VDI过滤性能变差。
(12)由实施例3、18,比较例7、8可知,比较例7中未引入季铵盐链段;比较例8中未加入未改性纤维素纳米晶,导致拒水、拒油各项性能降低。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,其特征在于:包含以下步骤:
将胶凝剂置于水中,加热至80-85℃搅拌8-12h;加入无机颗粒,继续保温搅拌2-4h,得到涂料A;将防污剂、拒水防油剂、水室温下搅拌均匀,得到涂料B;将涂料A涂布在滤袋表面,得到涂层A;将涂料B喷洒到涂层A表面,得到涂层B;将整体置于110-120℃烘箱中焙烘20-30min,得到一种抑制结露和粉尘附着的滤袋;
所述胶凝剂的制备方法,包括以下步骤:
将微晶纤维素加入硫酸溶液中,加热至45-50℃反应1.5-2h,加入冰水终止反应,离心,透析至中性,冷冻干燥,得到纤维素纳米晶;将纤维素纳米晶加入N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀,氮气氛围下加热至105-110℃,加入甲基丙烯酸酐、吡啶,反应5-6h,离心,洗涤,冷冻干燥,得到乙烯基改性纤维素纳米晶;
将氢氧化钾加入八甲基环四硅氧烷中,加热至100-105℃反应2-2.5h,加入2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷,继续保温反应2-2.5h,旋蒸,得到乙烯基聚硅氧烷;将乙烯基聚硅氧烷、乙烯基改性纤维素纳米晶、硬脂酰乳酰乳酸钠搅拌均匀,加入去离子水乳化,得到乳液A;将十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀,加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、二乙二醇二乙烯基醚乳化,得到乳液B;将乳液B加热至65-75℃,加入乳液A、过硫酸铵,加热至80-85℃反应2-3h,调节pH至中性,得到乳液C;将纤维素纳米晶加入乳液C中,搅拌均匀,得到胶凝剂;
纤维素纳米晶:甲基丙烯酸酐的质量比为1:(55-60);所述吡啶的加入量为纤维素纳米晶、甲基丙烯酸酐总质量的2-2.5wt%;
所述防污剂的制备方法,包括以下步骤:
将聚二甲基硅氧烷、甲苯、Karstedt催化剂搅拌均匀,备用;聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲苯,加热至回流状态10-15min,缓慢加入先前聚二甲基硅氧烷混合物中,加热至90-95℃反应2-2.5h,旋蒸,萃取,加入三乙氧基氢硅烷,保温反应1.5-2h,得到乙氧基封端多嵌段聚合物;将乙氧基封端多嵌段聚合物、正硅酸乙酯、辛基三乙氧基硅烷搅拌均匀,调节pH至3-4,加热至60-65℃,反应30-45min,缓慢滴加去离子水,水解缩聚反应5-6h,得到防污剂;
所述拒水防油剂的制备方法,包括以下步骤:
将异佛尔酮二异氰酸酯加热至30-35℃预热,加入甲基丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡保温反应6-6.5h;继续加热至80-85℃,加入2-全氟辛基乙醇、二月桂酸二丁基锡保温反应3-3.5h;得到含氟单体;将含氟单体加入乙酸丁酯中,氮气氛围下加入偶氮二异丁腈,加热至65-70℃反应9-10h,纯化,干燥,得到含氟聚合物;将磷酸二氢铝加入含氟聚合物中,搅拌均匀,得到拒水防油剂。
2.根据权利要求1所述的一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,其特征在于:
八甲基环四硅氧烷:2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷的质量比为(4-5):1;所述氢氧化钾加入量为八甲基环四硅氧烷质量的0.1-0.15wt%;
所述乳液A中各组分占比按质量分数计,乙烯基改性纤维素纳米晶3-5份,乙烯基聚硅氧烷3-5份,硬脂酰乳酰乳酸钠2-3份,去离子水20-30份;所述乳液B中各组分占比按质量分数计,十二烷基苯磺酸钠0.8-1份,丙烯酸丁酯12-15份,甲基丙烯酸甲酯8-10份,甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵1-2份,二乙二醇二乙烯基醚0.1-0.2份,去离子水40-50份;所述胶凝剂中,纤维素纳米晶加入量为乳液C质量的0.5-2wt%。
3.根据权利要求1所述的一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,其特征在于:聚二甲基硅氧烷:聚乙二醇二甲基丙烯酸酯:三乙氧基氢硅烷的质量比为1:(1.42-1.89):(1.29-1.71);乙氧基封端多嵌段聚合物:正硅酸乙酯:辛基三乙氧基硅烷的质量比为3:(1.5-2):(1.5-2)。
4.根据权利要求1所述的一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,其特征在于:
异佛尔酮二异氰酸酯:甲基丙烯酸羟乙酯:2-全氟辛基乙醇的摩尔比为1:1:1;所述偶氮二异丁腈加入量为含氟单体质量0.3-0.4wt%;所述含氟聚合物:磷酸二氢铝的质量比为(6-8):(2-4)。
5.根据权利要求1所述的一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,其特征在于:所述涂层A中,无机颗粒附着克重为5-20g/m2,胶凝剂附着克重为1-5g/m2;所述涂层B中,拒水防油剂附着克重为1-5g/m2,防污剂附着克重为1-10g/m2;所述无机颗粒直径在50~1000nm之间的占比≥90%;无机颗粒附着厚度为滤袋涂层整体厚度的0-30%。
6.根据权利要求1所述的一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺,其特征在于:所述无机颗粒为二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙中任意一种或多种组合;所述滤袋为针刺毡、水刺毡、纺粘无纺布中任意一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种抑制结露和粉尘附着的滤袋的加工工艺制备得到的抑制结露和粉尘附着的滤袋。
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